第0章 绪论 1
0.1测试技术在兵器系统中的地位与作用 1
0.2兵器动态参数测试的特殊性 3
0.3本书的特点 5
第1章 动态测试基础知识 6
1.1概述 6
1.1.1测试系统的组成 6
1.1.2信号、动态信号描述 8
1.2测试系统的静态标定及静态特性指标 11
1.2.1测试系统的基本要求 12
1.2.2测试系统的线性化 12
1.2.3测试系统的静态标定 14
1.2.4测试系统的静态特性指标 15
1.3测试系统的动态特性 19
1.3.1动态参数测试的特殊问题 19
1.3.2测试系统的数学模型 20
1.3.3传递函数 21
1.3.4频率响应函数 23
1.3.5冲激响应函数 24
1.4典型测试系统的动态特性分析 24
1.4.1典型系统的频率响应 24
1.4.2典型激励的系统瞬态响应 28
1.5测试系统无失真测试条件 30
1.6测试系统的动态特性参数获取方法 31
1.7动态误差修正 34
1.7.1频域修正方法 34
1.7.2时域修正方法 34
1.7.3动态误差修正例 35
第2章 应力、应变、力测试技术 36
2.1引言 36
2.2基础知识 36
2.2.1应变片的工作原理 36
2.2.2应变片的主要工作参数 40
2.2.3应变片的粘贴 41
2.2.4电阻应变片的温度误差及补偿 43
2.2.5电阻应变片的信号调理电路 45
2.2.6等臂对称电桥的“相邻相减、相对相加”特性 50
2.2.7电阻应变仪 51
2.3力测量 53
2.3.1常用力传感器 53
2.3.2力传感器标定 56
2.3.3测量实例 57
2.4应变、应力测量 65
2.4.1应变片的布置与接桥 65
2.4.2平面应力、应变测量 66
2.4.3高温条件下应力、应变测量 69
2.5转矩测量 72
2.5.1转矩测量原理 72
2.5.2常用转矩传感器 73
2.5.3转矩传感器标定 75
2.6基于光纤布拉格光栅应变测量 76
2.6.1光纤Bragg光栅传感原理 77
2.6.2光纤Bragg光栅动态应变传感原理 78
2.6.3光纤Bragg光栅组成的应变测试系统 80
第3章 动态压力测试技术 84
3.1概述 84
3.1.1压力的定义 84
3.1.2压力的计量单位 84
3.1.3压力测量分类 85
3.2塑性测压法原理及常用方法 85
3.2.1铜柱测压法 86
3.2.2铜球测压法 87
3.2.3静态标定及静态压力对照表的编制 88
3.2.4温度修正方法 92
3.2.5静标体制铜柱测压的技术要点归纳 92
3.3测压铜柱静动差分析 93
3.3.1静标铜柱产生静动差的原因 93
3.3.2静动差修正方法实践 94
3.4准动态校准技术 98
3.4.1准动态校准的含义 98
3.4.2膛压准动态标定系统的组成 99
3.4.3半正弦压力源的工作原理 100
3.5动态压力电测法 100
3.5.1应变式压力传感器 101
3.5.2压阻式压力传感器 104
3.5.3压电式压力传感器 106
3.6测压系统的标定技术 107
3.6.1测压系统的静态标定 107
3.6.2测压系统的动态标定 109
3.6.3传感器准静态校准 114
3.7动态压力测量的管道效应 115
3.7.1传感器的安装 115
3.7.2测试系统动态特性分析 116
3.8测压实例 118
3.8.1膛压及导气室压力测量 118
3.8.2冲击波压力场测试 118
第4章 温度及热通量测试技术 120
4.1概述 120
4.1.1 温度与温标 120
4.1.2 温度测量方法 122
4.2热电偶测温 124
4.2.1基本原理 124
4.2.2热电偶的标定 130
4.2.3热电偶的响应方程 131
4.2.4裸露和抽吸式热电偶测温模型 132
4.2.5热电偶测量高速气流温度的技术措施 133
4.2.6热电偶动态补偿方法 135
4.3热辐射测温法 136
4.3.1概述 136
4.3.2热辐射测温的基础理论 138
4.3.3常用热辐射测温仪表 142
4.4光纤测温法 146
4.4.1光纤原理 146
4.4.2光纤测温原理 149
4.5热通量测量 151
4.5.1概述 151
4.5.2热通量测试技术 152
4.5.3 Gardon热通量传感器 155
4.6温度测量实例 158
4.6.1兵器性能环境试验中的温度测量 158
4.6.2火箭燃气射流温度分布 159
第5章 兵器噪声测试技术 163
5.1噪声测试的物理学基本知识 163
5.1.1声波、声速和波长 163
5.1.2声源、声场和波阵面 164
5.1.3声压、声强和声功率 165
5.1.4声级和分贝 165
5.2人对噪声的主观量度 167
5.2.1响度与响度级 168
5.2.2声级计的计权网络、A声级 169
5.2.3等效连续声级 170
5.2.4噪声评价曲线 171
5.3噪声测量仪器 171
5.3.1传声器 171
5.3.2声级计 173
5.3.3噪声分析仪 178
5.4噪声测量方法 178
5.4.1测试环境对噪声的影响 178
5.4.2噪声级的测量 179
5.4.3声功率级测试 181
5.4.4声强的测量 183
5.5噪声测量实例 184
5.5.1常规兵器发射和爆炸时的噪声特点 184
5.5.2兵器噪声测试的功能需求 185
5.5.3枪口噪声测试实例 186
第6章 运动参量测试技术 188
6.1位移测量 188
6.1.1概述 188
6.1.2电感式位移测量系统 189
6.1.3电涡流式位移测量系统 194
6.1.4光电位置敏感器件 197
6.1.5光学杠杆 201
6.2速度测量 204
6.2.1概述 204
6.2.2平均速度法 205
6.2.3瞬时速度法 207
6.3加速度测量 214
6.3.1惯性式加速度计 214
6.3.2应变式加速度计 216
6.3.3压电加速度计 217
6.4运动参量测试实例 222
6.4.1枪械后坐能量测试 222
6.4.2弹丸运动速度测试 224
6.4.3自动机运动测试 226
6.4.4弹载冲击加速度测试 228
第7章 兵器振动测试技术 230
7.1概述 230
7.2测振系统的组成及合理选择 230
7.2.1测振系统的组成 231
7.2.2振动系统的合理选用 232
7.2.3传感器的安装 234
7.3振动系统特性测试 235
7.3.1激振方式 235
7.3.2机械结构参数的估计 241
7.4机械阻抗测试 244
7.4.1机械阻抗的基本概念 244
7.4.2几种类型的机械导纳定义方法 245
7.5常用振动分析方法及仪器 246
7.5.1振动测试数据的分析方法 246
7.5.2常用振动测试仪器 246
7.6振动测试实例 248
7.6.1枪肩系统机械阻抗测试 248
7.6.2火炮振动模态分析 252
第8章 膛口流场测试技术 257
8.1概述 257
8.2膛口流场 257
8.2.1初始流场 258
8.2.2膛口主流场 258
8.2.3膛口火焰 259
8.2.4膛口噪声 260
8.2.5膛口流场的特点 260
8.3膛口温度测量 261
8.3.1光谱温度测量原理 261
8.3.2辐射温度法 264
8.4膛口流场密度测量 268
8.5膛口流场可视化测量 269
8.5.1膛口流场的阴影照相原理 270
8.5.2膛口流场的间接法阴影照相 271
8.5.3平行光的阴影照相 273
8.6膛口流场的分布及卡瓣与弹之间的干扰测试 274
8.6.1 X光机测试技术 274
8.6.2阴影照相测试技术 278
8.6.3超高速照相法 281
8.7膛口火焰测量 283
8.7.1照相机B门法 283
8.7.2转鼓摄影法 283
8.7.3光敏元件膛口火焰亮度及持续时间的测量 284
8.7.4数字式高速照相系统法 285
第9章 弹丸姿态及坐标测试技术 286
9.1概述 286
9.2弹丸转速姿态测量 287
9.2.1电测法（凹槽刻痕法） 287
9.2.2攻角纸靶试验 290
9.2.3高速摄影方法 293
9.2.4弹丸记录仪法 294
9.2.5固定靶道弹丸姿态探测 296
9.2.6太阳方位角法 299
9.3弹丸坐标测量 301
9.3.1 CCD坐标靶 301
9.3.2基于激波的声靶测量系统 303
9.3.3基于平行光幕的坐标测量系统 308
9.3.4脉冲雷达坐标测量系统 313
第10章 兵器材料动态参数测试技术 314
10.1概述 314
10.2分离式H opkinson压杆 315
10.2.1分离式Hopkinson压杆组成及测试原理 316
10.2.2 Hopkinson压杆试验 321
10.2.3影响Hopkinson压杆试验的因素及其解决办法 323
10.2.4 Hopkinson压杆在火工品过载研究中的应用 327
10.3膨胀环测试技术 330
10.3.1基本原理及控制方程 330
10.3.2试验系统组成 332
10.3.3测试结果 333
参考文献 334